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Ing. Oscar Fredy Alva Villacorta

Docente de la Facultad de Ingeniería Civil

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Aprobados los estudios de reconocimiento y la selección de la mejorruta, se realiza la etapa de los ESTUDIOS PRELIMINARES oANTEPROYECTO de la carretera, que consiste en fijar en los planosla línea que mejor cumpla los requisitos planimétricos y altimétricosla línea que mejor cumpla los requisitos planimétricos y altimétricosimpuestos a la vía, de acuerdo a su clasificación. Es decir se lleva acabo el trazo preliminar, que no es más que la poligonal abierta.

El estudio preliminar es una etapa intermedia entre losreconocimientos y los estudios definitivos. En el estudio preliminar serealizará las siguientes actividades:

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• Fijar en forma bastante aproximada la línea poligonal que servirá de base para ubicar el Eje de la carretera y que necesariamente debe ir por la ruta seleccionada

• Se tomarán los datos necesarios para confeccionar un plano a curvas de nivel, un perfil longitudinal y las secciones

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curvas de nivel, un perfil longitudinal y las secciones transversales que permitan hacer un presupuesto del movimiento de tierras.

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• Se obtendrán datos necesarios para la ubicación de puentes muros, túneles, obras de drenaje, curvas de desarrollo, etc.

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• Se hará un presupuesto preliminar aproximado del costo de la carretera.

La Topografía tiene un rol trascendental en la elaboración deproyectos de ingeniería, ya que es sobre planos topográficos en losque se diseñan los proyectos, y si estos no se ejecutan con unadecuado control de calidad, los errores que se pudieran cometeradecuado control de calidad, los errores que se pudieran cometerafectarán los diseños, creando problemas al momento de ejecutar laobra.

En el caso de obras viales el uso de estaciones totales, GPS ysoftware especializados han contribuido a realizar trabajostopográficos con mayor precisión.

LAS COMPUTADORAS NO PIENSAN, REALIZAN LO QUE SE LE INDICA

Pasos a seguir:

Establecimiento de una poligonal de apoyo enlazada al sistema de coordenadas UTMmediante un enlace directo a puntos existentes del IGN u otro organismo que las hayaestablecido o mediante puntos de control satelital GPS ubicados cada 10 Km quepermitan conformar un sistema de poligonales cerradas.

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permitan conformar un sistema de poligonales cerradas.

�Las poligonales de apoyo deben de medirse en circuitos cerrados, tomando los ánguloshorizontales en ambas posiciones de anteojo (directo e invertido) y las distancias medirseen ambas direcciones (reciprocas), a fin de tener un promedio de medidas y valores quepermitan detectar errores.�Se evitará en lo posible el uso de poligonales abiertas.�Las tolerancias de cierre para la poligonal será:Angular :10” √n , donde n es el número de vérticesLineal : 1/10,000�Los puntos serán ubicados en los lugares más convenientes, tanto por visibilidad haciael área de trabajo, como por seguridad, para garantizar su permanencia.�Los puntos deben ser monumentados preferentemente mediante hitos de concreto convarilla de fierro de ½” y señalados convenientemente para su fácil ubicación.

Pasos a seguir:

Establecimiento de una red de nivelación diferencial, con nivelación de ida yvuelta, colocando Bench Marks cada 500 m. Los BMs deben de sermonumentados convenientemente con hitos de concreto o placa de bronceempotrada en concreto, o señalizados sobre roca firme, y ubicados fuera de las

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empotrada en concreto, o señalizados sobre roca firme, y ubicados fuera de lasáreas de movimiento de tierras a fin de no ser destruidas. Se hará unadescripción del punto que permita su fácil ubicación.Tolerancia : ± 0.012 √ k en metros. K = distancia nivelada en kilómetros.

Establecimiento de la poligonal de trazo, conformada por los puntos deintersección de los alineamientos del eje del trazo (PI). Los PIs del trazo sedeben de referenciar para poder ser ubicados fácilmente

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Pasos a seguir:

Estacado del eje. Dada la facilidad de uso de softwares que permiten obtenerlas coordenadas correspondientes al estacado del eje del trazo. Se recomiendarealizar el estacado por el método de radicación a partir de los puntos de lapoligonal, usando la función de replanteo de la estación total.

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poligonal, usando la función de replanteo de la estación total.

Levantamiento de secciones transversales. Las secciones deberán delevantarse en una poligonal en una longitud suficiente para poder medirexactamente los volúmenes de tierra a mover, tanto en corte como en relleno.� Las secciones transversales se tomarán cada 20 m. en alineamientos rectos y cada

10 m en alineamientos en curva.� Se deberá levantar secciones transversales en posiciones intermedias cuando haya

variaciones del relieve del terreno (quebradas o prominencias del terreno), que puedan afectar los metrados al no ser considerados.

� Deberán levantarse en una longitud suficiente para poder definir exactamente los volúmenes de tierra a mover, por lo menos 10 m. más allá del borde del talud en corte y del pie del talud en relleno.

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Pasos a seguir:

Los levantamientos topográficos necesarios para el diseño de obras de arte oestructuras especiales, defensas ribereñas, etc., deben ser ejecutadas porradiación a partir de la poligonal de apoyo o puntos establecidos para tal efecto.

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Cuando se use libretas de campo, deberán tener un sentido correlativo de todas las actividades que el estudio requiera, indicándose en ellas:

� Título en la contratapa de la libreta de campo� Zona o sector de trabajo� Nombre del operador,� Índice de la labor realizada,� Fecha de trabajo,� Marca y número del instrumento empleado,� Croquis o gráficos necesarios.

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Cuando el levantamiento de la faja de estudio se va a realizar pormétodos topográficos, en el terreno se lleva una poligonal formadopor una serie de trazos rectos, que se supone se aproximará al ejedefinitivo.definitivo.

Pueden utilizarse poligonales de estadía o de precisión, las que sediferencian entre sí por el grado de exactitud requerido. Ambos tiposde poligonales sirven de base para el estudio definitivo.

Como entre le trazado de la poligonal y la localización del eje definitivo suele transcurrir un largo tiempo,

Puntos de referencia

transcurrir un largo tiempo, las estacas de los vértices pueden sufrir deterioro o extravío.

Para poder restablecer estos puntos se deja referencias en el terreno.

El estacado de la poligonal se efectúa cada 20 m., pero si el terreno es muy plano y regular se puede hacer cada 40 m., y si el terreno es muy accidentado, disminuirá el intervalo a 10 m.En los planos las estaciones irán de izquierda a derecha

Estacado de la poligonal

En los planos las estaciones irán de izquierda a derecha

La Línea Preliminar o Línea “P”, es una poligonal angular que sigueestrechamente la Línea de Bandera. Proporciona el reticulado para la topografía yel estudio del trazo.

Levantamiento de la Poligonal de Precisión o “Línea P”

Los pasos a seguir para el trazo de la línea preliminar es la siguiente:

Levantamiento de la Poligonal de Precisión o “Línea P”

1. Establecer y marcar el punto de partida.2. Establecer el azimut del punto de partida.2. Establecer el azimut del punto de partida.3. Determinar la cota del punto de partida.4. Finalmente, Realizar el Kilometraje.5. Al correr la Línea P, no haga ningún esfuerzo especial para la obtención

de tangentes largas, pero haga lo posible por conservar la velocidad,mientras se mantiene el orden de precisión requerido.

6. Consérvese notas de campo bien legibles.7. Corra la nivelación del perfil de la línea P.8. Calcule las coordenadas de cada PI y dibuje su posición en el “Plano de

Ruta”

Con los datos de la poligonal se precisión, se confeccionan los planos de planta,perfiles longitudinales y secciones transversales.

El plano clave a escala 1/10000 ó 1/25000, permite obtener la disposición

Dibujo de los planos de la faja de estudio

El plano clave a escala 1/10000 ó 1/25000, permite obtener la disposiciónadecuada de las láminas de planta sobre las cuales se elabora el estudiopreliminar:

Plano de Planta .- Se dibujan generalmente en escalas 1/1000 y paraterrenos muy planos en escala 1/2000. La poligonal dibujada deberá indicarlos siguientes datos:

Número de cada PI,Angulo de intersección o deflexión de cada PI,Rumbos entre los Pis,Distancia calculada entre los Pis,Coordenadas de cada PI.

Dibujo de los planos de la faja de estudio

Plano típico de conjunto clave

Dibujo de los planos de la faja de estudio

Plano de Perfil Longitudinal .- Se dibujan generalmente en escalas 1/1000horizontal y 1/100 vertical, ó 1/2000 horizontal y 1/200 vertical. Esta relaciónde escalas facilita la visualización de los datos del perfil. En estos planos sede escalas facilita la visualización de los datos del perfil. En estos planos sedibujarán el perfil natural del terreno, indicando los detalles importantes de latopografía del terreno, quiebres de este, quebradas, ríos, pasos obligados,etc.

Plano de Secciones transversales .- Se dibujan a escalas 1/100 ó 1/200. Y muestran el dibujo del perfil del terreno transversal al eje y en cada estaca en la que se ha levantado la información.

Dibujo de los planos de la faja de estudio

Plano de Perfil Longitudinal

Dibujo de los planos de la faja de estudio

Plano de Secciones Transversales

El trabajo de campo para realizar el estudio de trazo de una carretera es una laborde mucha importancia y responsabilidad por lo que comúnmente se efectúa porbrigadas de especialistas que desempeñan diferentes actividades.

• Clases de Brigadas .- Las Brigadas son tres:• Clases de Brigadas .- Las Brigadas son tres:1. Brigada de Trazo

� Ingeniero Jefe� Ingeniero Asistente 1(Trazador)� Cadeneros y ayudantes (Porta instrumentos,

estaqueros, trocheros, etc.)2. Brigada de Nivelación

� Ingeniero Asistente 2 (Nivelador)� Portamiras y ayudantes (Porta instrumentos,

trocheros, etc).3. Brigada de Topógrafos

� Ingeniero Asistente 3� Cadeneros y ayudantes (trocheros, etc.)

Labor de cada ingeniero de las brigadas

Ingeniero Jefe.

El Ingeniero Jefe basado en los reconocimientos de ruta, realiza los El Ingeniero Jefe basado en los reconocimientos de ruta, realiza los reconocimientos de trazo a que se acaba de referirse. Va fijando los vértices de la poligonal, va estudiando la ubicación de los puentes, de las curvas de volteo de los desarrollos, etc.

Este ingeniero es como su nombre lo indica, el Jefe de todos los trabajos y es el responsable del rendimiento y avance de las brigadas. El coordina la labor de todo el personal, ubica los campamentos y decide su traslado, etc.

Labor de cada ingeniero de las brigadas

Ingeniero Trazador

Fijados los vértices de la poligonal, el Ingeniero Trazador colocaráFijados los vértices de la poligonal, el Ingeniero Trazador colocaráestacas en las marcas dejadas por el Ingeniero Jefe, marcas que,generalmente son jalones, y haciendo estación en esas estacas consu teodolito tomará el ángulo con la dirección trazador hará alinear alos cadeneros en la dirección de los alineamientos marcados y harácolocar estacas cada 20m quedando así ubicado el eje de lacarretera. Debe de ir clasificando el terreno estaca por estaca, dadoque servirá para confeccionar el Presupuesto.

Labor de cada ingeniero de las brigadas

Ingeniero Nivelador

El Ingeniero Nivelador lo primero que hace es buscar un Benh MarkEl Ingeniero Nivelador lo primero que hace es buscar un Benh Mark(BM) o punto de partida fijo y estable. Este punto debe tener cotaconocida y servirá de base a toda la nivelación. La nivelación secomienza junto con el estacado y el aparato debe ubicarse fuera deleje en un sitio en que pueda dominar varias estacas. Cuando nopuede ya ver estacas, busca lo que se llama “cambio”, o sea un lugaren que pueda trasladarse con su instrumento que vea el punto fijomarcado como última vista de la estación anterior y que, además,domine varias estacas nuevamente. Las nivelaciones en carreterasdeben siempre de cerrarse.

Labor de cada ingeniero de las brigadas

Topógrafos

Los topógrafos trabajan con el eclímetro y la wincha y además unLos topógrafos trabajan con el eclímetro y la wincha y además unjalón. Los perfiles Transversales o Secciones que son los quesacan los topógrafos se levantan a cada lado del eje una cantidadvariable que depende del ancho de la faja de terreno que se desealevantar. Se deberá de tomar todos los cambios de inclinacióntransversal del terreno.